探究ETC技术在高速公路机电系统中的应用

2019-11-28武昊

商品与质量 2019年48期

武昊

西交通科学研究院集团有限公司山西太原 033000

1 ETC技术在高速公路机电系统中应用的必要性

我国很多高速公路收费都是以人工进行，收费的效率较低，一般收费管理方式包括现金交易与磁卡交易，缴费方式是在高速公路入口进行现金缴费或者在入口进行刷卡放行，如果是在高速公路出口处缴费，高速公路的上机位系统会按照系统记录扣除费用，或者通过之前预存的充值卡进行交易，但这些方式相对比较浪费时间，极容易造成车辆阻塞，引起交通不便。ETC技术的创新，有效缓解了高速公路车辆交通阻塞问题，ETC系统也可以称之为不停车收费系统，利用该系统可以让装有ETC的车辆在通过高速路口收费站时，通过ETC系统直接缴费，并可以查看车辆是否违章。ETC技术简单来说，就是在车辆通过高速公路收费站时，能够通过车辆识别技术与信息存储技术等，在入口处自动从预先绑定的银行账户中扣除缴费资金，是国际上正在推广与普及的技术。车主在车窗上安装感应并预先存一部分费用，在收费站时即可不必人工缴费，也无需停车处理，会自动扣除。利用ETC技术实现不停车收费，可以有效节约人力物力资源，并且提高收费效率，是一项智能交通服务技术，尤其适合在高速公路几点系统中的使用，能够有效缓解交通堵塞情况，在经济不断发展的背景下，在高速公路机电系统中应用ETC技术势在必行。

2 ETC技术在高速公路机电系统中的应用

2.1 自动识别技术应用

自动识别技术的本质是利用物体之间的感应作用，ETC系统首先要通过微波天线技术进行车辆识别，然后再完成收费任务。自动识别技术作为ETC技术的核心，其正确的识别以及判断是系统正常运行的保障，自动识别技术通过具有识别作用的装置，与微波天线、车辆产生一定的感应，从而获取车辆的信息，然后将这些信息传递给下一个系统，协同配合完成任务。作为一种数据收集技术，自动识别技术所收集信息的方式与传统收集方式有一定的差异，此种技术是人工智能化和全自动化的信息收集方式，是一项伟大的科研成果。车辆识别技术与车牌识别技术是在高速公路机电系统中常用的两个技术，车辆识别技术是指，在无需停车的情况下，利用射频天线来自动识别车辆出入信息，是实现ETC技术的关键步骤，不同的车辆所装载的车辆信息芯片不同，这也是车辆识别技术应用的原理，目前比较常用的车辆识别技术是射频识别技术。车牌号对车辆来讲是至关重要的，每个车辆都有特定的车牌号，在交通运行中车牌号也有明确规定，不得被遮挡，所以车牌识别技术也是ETC技术中不可或缺的重要技术。当车辆通过高速公路时，射频天线可以根据车牌号对车辆进行辨别，利用车牌识别技术，高速公路机电系统就可以自动识别车辆出入信息，并将其反馈到管理计算机中[1]。

2.2 ETC专用车道与混合车道的应用

在ETC系统中有站级子系统、车辆级子系统，站级子系统负责后台交易数据服务、参数管理和运行监控，车道级子系统负责实现不停车收费。通过串联的方式将电子读写天线与高速公路机电系统相连接，利用应用程序控制天线和车载信息的交换，利用视频信号将过车信息传递给高速公路收费监视器上，自动栏杆、通行灯、显示器、检测器等需要通过车道控制器与高速公路机电系统计算机连接。在实际设置中，结合交通状况，对高速公路交通路段进行详细分析，可以有选择性的设置ETC专用车道和混合车道。ETC专用车道比较适用于车流量比较大、电子标签车辆比较多以及车道比较多的高速公路收费站，ETC系统检测到车辆进入专用车道后，微波天线与车载电子标签进行信息交换，专用车道中的计算机根据电子标签中的存储信息进行车辆识别，然后结合车辆行驶情况扣除通行费，交易完成后，栏杆抬起放行车辆，在这个过程中减少了人工干预，既有效缓解了交通延误现象，又有效提高了收费效率。混合车道具有双重功能，适用于电子标签车辆比较少和车道比较少的高速公路收费站，ETC和MTC混合的车道中有带电子标签的车辆和不带电子标签的车辆，对无电子标签的车辆提供MTC服务，对有电子标签的车辆提供ETC服务。这样在通行时，无电子标签的车辆正常通过MTC车道时不会延长通行时间，有电子标签的车辆可以以一定的车速通过车道，能够有效节省时间，提高了通行效率，所以混合车道在高速公路机电系统中的应用能够提高车辆通行效率，有效缓解交通阻塞情况[2]。

2.3 信息存储与专用短程通信的应用

信息存储系统能够将车辆信息存储在大数据库中，然后根据存储信息，判断高速公路中车辆信息，包括车辆型号识别码、车辆年审有效时间、车主信息等，当车辆进入高速公路机电系统的监控区域，感应卡的数据信息就会传输至系统内部，从而识别车辆信息，主要涉及到缴费数据[3]。短程通信技术主要应用于机动车辆，在通过高速公路机电系统时实现不停车自动收费，能够保障通信链路的低延时，是一种无线通信技术，在车道和车辆之间建立信息传输。随着现代科技的发展，高速公路都实现了联网状态，各个机电系统相互关联、协同工作，需要良好的沟通，因此，专用短程通信技术的应用具有较高的价值，有效提高了沟通效率。